간단한 DC 회로에서의 옴의 법칙 계산

전자 제품을 사용할 때 가장 먼저 알아야할 사항 중 하나는 회로에서의 전압 강하, 저항 그리고 전류를 계산하는 방법입니다. 3개 값 중 2개만 있으면 옴의 법칙을 사용해 이 값들을 계산할 수 있습니다. 때로는 명확하지 않을 수 있지만, 몇 가지 간단한 회로를 통해 계산식을 살표보도록 하겠습니다.

직렬 저항

아래에 12VDC 전원 공급 장치에 연결 된 직렬 저항 2개가 있습니다. 가장 먼저 해야할 일은 회로의 전체 저항을 찾는 것이며, 그런 다음 회로의 전류를 계산할 수 있습니다. 이 부분이 중요한 이유는 이와 같은 직렬 회로에서는 전류가 전체 회로에서 동일하기 때문입니다.

3.image1

저항은 더해질 것이므로 전체 회로 저항은 11k옴이 될 것이며 회로의 전체 전압 강하는 12VDC입니다. 이제 I(전류)=V(전압)/R(저항)인 옴의 법칙을 사용할 수 있습니다.

회로의 전류를 보려면 여기를 클릭하십시오

.00109A

이를 알면, V=IR 공식을 사용하여 위의 1K와 10K 저항에 걸친 전압 강하를 계산할 수 있습니다.

1K 저항의 전압 강하

V=.00109 X 1000
V=1.09V

10K 저항의 전압 강하

V=.00109 X 10000
V=10.9V

병렬 저항

이번에는 동일한 전원 공급 장치에 부하가 병렬로 연결된 회로를 살펴볼 것입니다. 이 회로의 핵심은 병렬 회로의 양쪽 다리는 동일한 전압이라서 회로의 두 저항 모두에서 12V가 (전압)강하 될 것입니다. 하지만 둘의 전류 정격은 다를 것입니다.

3.image2

1K 저항의 전류부터 계산해 보겠습니다. 다시 한번, 저항과 전압을 알고 있기 때문에 I=V/R 공식을 사용할 수 있습니다.

1K 저항 전류

I=12/1000
I=.012A

다음으로 10K 저항도 동일하게 계산합니다.

10K 저항 전류

I=12/10000
I=.0012A

회로의 전체 전류를 계산하기 위해 전류 값을 함께 더할 것입니다.

전체 회로 전류

.0012A + .012A = .0132 A

이제 이 값들을 사용하여 전압 X 전류와 동일한 (와트 또는 W 단위의)전력을 사용함에 있어 어떤 회로가 더 효율적인지 확인할 수 있습니다.

직렬 회로에서는 12V X .00109A이며, 이는 .01308W입니다.
병렬 회로에서는 12V X .0132A이며, 이는 .1584W입니다.

직병렬 회로 검토

아래는 매우 간단한 직병렬 회로이지만, 많은 초심자들이 배우는 과정에서 브레드보드에 이런 회로를 구성하기 때문에 계산하는 방법을 이해하는 것은 중요합니다.

3.image3

좀 더 많은 정보를 제공하기 위해 2개의 동일한 LED를 병렬 부분에 추가하였습니다. 회로의 병렬 부분에서는 전류가 합쳐진다는 것을 알기 때문에 이 부분의 전류는 40mA가 될 것입니다. 회로의 이 부분은 나머지 부분과 직렬로 연결되어 있기 때문에 전체 회로의 전류가 40mA가 될 것이라는 것을 알고 있습니다.

이제 R1에 필요한 저항 값을 계산하기에 충분한 정보를 얻었습니다. 전체 회로에서 12V가 강하되고 LED에서는 2.2V가 강하될 것이므로 저항에서는 9.8V가 강하되어야하며, 40mA의 전류로 전압 강하될 것입니다. 이제 R=V/I 공식을 사용하여 저항을 계산할 수 있습니다.

R1 값

R=9.8/.040
R=245ohms

주의: 이 예제에서는 일반 저항값인 240옴 또는 250옴 저항을 사용할 수 있습니다.




영문 원본: Ohm’s law calculations in a simple DC Circuit